三元配合物顯色體系測定鋁

范曉燕，徐 嬪，于 媛

（大連大學 環境與化學工程學院, 遼寧 大連 116622）

三元配合物顯色體系測定鋁

范曉燕，徐 嬪，于 媛

（大連大學 環境與化學工程學院, 遼寧 大連 116622）

本文主要研究了Al（Ⅲ）-CAS-OP三元配合物顯色體系。在pH = 5.5的HAc-NaAc介質中，該配合物的λmax= 560 nm，εmax=4.8×104L.mol-1.cm-1。Al（Ⅲ）量在0～3.2 mg/L范圍內線性關系良好，符合比爾定律，其線性回歸方程為A = 478 33C-0.010 3；相關系數r = 0.999 0。摩爾比法測定了該配合物配位比為1:2:4。以抗壞血酸作掩蔽劑，利用該體系測定粉條中的鋁含量，回收率為91%～101%。

三元配合物；鉻天青S(CAS)；OP乳化劑；顯色反應

1 引言

目前微量及痕量鋁的分析常采用原子吸收法及分光光度法。其中分光光度法以儀器價廉、操作簡單、快速等優點而應用廣泛。近年來對于人體鋁來源的研究發現，鋁主要來源于食物性鋁、炊具溶出鋁、環境鋁和藥源性鋁。王林掣曾抽取廣東、上海、湖南和北京4個地區的各類食物樣品進行測定，發現鋁的主要來源是食物，尤其是含鋁添加劑的食品及茶葉[1]。本文著重考察了Al（Ⅲ）-CAS-OP三元配合物顯色條件，并以該體系測定了日常食品粉條中鋁含量，與國標同類樣品進行了比較[2-3]。

2 實驗

2.1 儀器和試劑

723型分光光度計，pHS-2C型酸度計

1 mg/mL鋁（Ⅲ）標準貯備溶液（使用時稀釋1 000倍為1.0 μg/mL），0.05%鉻天青S（CAS）溶液，HAc-NaAc緩沖溶液（pH = 5.6），10%乳化劑OP溶液，1%抗壞血酸溶液。

樣品：①紅薯粉絲（福建古田縣大豐工貿有限公司）；②特級龍口粉絲（山東省龍口豐源食品有限公司）；③利康粉皮（哈爾濱利康淀粉制品有限公司）。

2.2 實驗方法

2.2.1 標準曲線的繪制

在25 mL比色管中依次加入0，0.25，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00 mL鋁標準使用液，即含有鋁0，0.25，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00 μg，分別加入1 mL1%抗壞血酸溶液，0.6 mL鉻天青S溶液，混勻后再加入3 mL10%OP乳化劑，2 mLpH=5.6的HAc-NaAc緩沖溶液，混勻后，用蒸餾水定容至25 mL，室溫放置5 min后，于1.0 cm比色皿中，分光光度計上λmax=560 nm處分別測溶液的吸光度，繪制標準曲線。

2.2.2 樣品測定

①樣品的處理：取市售三種不同生產廠家的粉條，剪碎后于85℃烘箱中干燥2 h，取出冷卻后，分別放在稱量器皿中。準確稱取1.00～2.00 g粉絲樣品于3個瓷坩堝中，加入少量水浸潤后，于電爐上小火慢慢炭化至不再冒煙，移于550℃電阻爐中灰化，4 h冷卻后取出，用10 mL(1+5)鹽酸溶液溶解灰分，轉移至100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度。

②標準曲線法測定樣品中鋁：取1.00 mL樣品溶液于25 mL比色管中，加入2 mL1%氨水溶液，按1.2.1實驗方法測定溶液吸光度。

3 結果與討論

3.1 測量波長的選擇

取3支25 mL具塞比色管，依次加入5 mLAl（Ⅲ），1 mLCAS，3 mLOP以及HAc-NaAc緩沖溶液，稀釋至刻度，分別配成Al（Ⅲ）-CAS-OP三元體系、Al（Ⅲ）-CAS二元體系和CAS-OP試劑空白體系。以水做參比，1.0 cm比色皿，在工作波長下測定溶液的吸光度。繪制吸收光譜，確定最大吸收波長，如圖1所示。

圖1 吸收曲線

在非離子表面活性劑OP存在下，Al（Ⅲ）與顯色劑CAS、OP于水溶液中形成穩定的三元配合物，三元配合物和試劑空白的λmax分別為560 nm和460 nm，對比度達100 nm；與二元配合物的對比度為120 nm。選用最大吸收波長560 nm作為工作波長。

3.2 鉻天青S（CAS）用量的選擇

按實驗方法改變CAS用量，以試劑空白為參比，于λmax= 560 nm處測定溶液的吸光度，如圖2所示。鉻天青S（CAS）最佳用量為0.5～1.0 mL，本文選用0.6 mL的CAS。

圖2 吸光度A與CAS用量的關系

3.3 表面活性劑OP用量的選擇

按實驗方法，改變OP溶液加入量，以試劑空白為參比。在λmax= 560 nm處，分別測溶液的吸光度。繪制吸光度與OP用量關系曲線，如圖3所示。在1.5～3.5 mL范圍內為最佳用量，本文選用3 mL的OP。

圖3 吸光度與表面活性劑OP用量的關系

3.4 配合物顯色時間與穩定時間的測定

考察了配合物的顯色時間與穩定時間，繪制吸光度A與顯色時間t的關系曲線，如圖4所示。在0～5 min范圍內時，吸光度迅猛增大。在6 h內，三元配合物顯色穩定，在6 h之后曲線下降,可能是由于受到空氣的氧化或發生見光分解反應。

圖4 配合物顯色時間與吸光度關系

3.5 酸度對Al-CAS-OP三元顯色體系的影響

按實驗方法改變體系的pH值，繪制吸光度與pH值的關系曲線，在pH=5.5～6.3范圍內，吸光度達最大且穩定。本實驗選擇pH=5.6為測定條件。如圖5所示。

圖5 吸光度A與pH值的關系

3.6 三元配合物組成的測定

采用摩爾比法確定配合物的組成。Al（Ⅲ）-CAS-OP三元配合物的組成為n(Al):n(CAS)：n(OP)=1:2.2:4。

圖6 Al（Ⅲ）-CAS-OP配位比測定

3.7 共存離子的影響

在25 mL比色管中含5 μg鋁，當允許誤差≤±5%時，下列共存離子的允許量不干擾實驗：Fe2+（33.6 μg）；Zn2+（90 μg）；Cd2+（70 μg）；Mg2+（5.3 mg）。顯然Fe2+，對體系的干擾最為嚴重，在繪制標準曲線時，通過加抗壞血酸掩蔽，減小測定誤差，效果較好。

3.8 樣品測定結果和準確度

①按實驗方法測定樣品，結果如表1。

表1 樣品測定結果

②線性范圍和回收率試驗 按實驗方法繪制工作曲線。鋁的濃度在0～3.2 mg/L范圍內服從比爾定律。其線性回歸方程為：A=47833C-0.0103；R2=0.9990。對以上三種樣品進行加標回收試驗，回收率為91%～106%，如表2。

表2 回收率實驗

4 結論

對痕量鋁的分光光度法測定進行了探索，提出了新的分析方法——加入表面活性劑形成穩定的三元配合物。通過對三元顯色體系Al（Ⅲ）-CAS-OP的研究，確定了測定痕量鋁的最佳顯色條件和儀器測定條件，探討了該顯色體系測定的靈敏度和選擇性。在最佳條件下，以標準曲線法測定了粉條樣品中的鋁含量，結果滿意。

現行的《GB2713-2003淀粉制品衛生標準》中，尚未將鋁列入常規的理化指標檢驗項目。目前國家只規定面制食品中鋁的殘留量應≤100 mg/kg[3]。若根據這個限量標準，本實驗測定的粉條樣品②中的鋁含量（≧100 mg/kg）超標，粉條樣品①③中的鋁含量（≤100 mg/kg）符合標準。該方法具有操作簡單，測定的靈敏度較高，選擇性較好，適于普通實驗室使用的特點，可用于面食、粉條、粉絲等食品中鋁含量的測定。

[1] 張加玲, 劉桂英. 人體鋁攝入的主要來源研究[J]. 中國衛生檢驗雜志, 2007, 17(11): 1934-1935.

[2] 張書文, 張燕, 李燕, 對食品中鋁含量國標測定方法的改進[J]. 化學分析計量, 2009, 18(2): 57-59.

[3] 中華人民共和國國家標準淀粉制品衛生標準[S]. GB2713-2003. 北京: 中國標準出版社, 2004.

Determination of Aluminium with the Chromogenic System of Ternary Complex

FAN Xiao-yan, XU Pin, YU Yuan

(College of Environment and Chemical Engineering, Dalian University , Dalian 116622, China)

The chromogenic system of Al(Ⅲ)-CAS-OP ternary complex was investigated. In the medium of HAc-NaAc, maximum absorb wave-length of the complex was 560 nm and εmaxwas 4.8×104L·mol·cm-1. Beer’s law was obeyed for Al(Ⅲ) in the range of 0～3.2 mg/L. The linear equation was A=47833C-0.0103, and the correlation coefficient was 0.990. The composition ratio of the ternary complexes was 1:2:4 by using the method of molar ratio. The Al(Ⅲ) content in vermicelli was meatrued by using the system with ascorbic acid as masking agent. The recovery was 91%～106%.

ternary complexes; chrome azurals S; OP microemulsion; colour reaction

O657.3

A

1008-2395(2012)03-0030-04

2011-11-25

范曉燕（1960-），女，副教授，研究方向：分析化學。